JPH0627762Y2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、一体型ベヤリングタイプの内燃機関の動弁装
置に関する。

（従来の技術） 従来の内燃機関の動弁装置としては、例えば第４図に示
す形式のものあるいは第５図に示す形式のものがある。

第４図の（ａ）図は動弁装置断面図、（ｂ）図は軸受部
を説明するための分解図であるが、同図に示したもの
は、カムシャフト１の軸受部２の各ベヤリング３を上下
に分割し、カムブラケット４をナット５によりシリンダ
ヘッド６に固定する型式のものである。

この型式では、各軸受部２に対してカムブラケット４，
ナット５が必要となり、かつそれらの締め付け作業が必
要となるため部品点数および工数の両方からコスト高に
なる。

そこで第５図に示すような一体型ベヤリング形式のもの
が提案されている。（ａ）図は動弁装置断面図、（ｂ）
図は軸受部を説明するための分解図であって、これは軸
受部２のベヤリング３を上下に分割することなくシリン
ダヘッド６に一体に形成し、カムシャフト１はシリンダ
ヘッド６の一方から挿入するものである、（実開昭５５
−９２００５号，実開昭６０−１６７１０３号公報等参
照）。（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の一体型ベヤリングタイ
プの内燃機関の動弁装置にあっては、シリンダヘッド６
の一端側からカムシャフト１をベヤリング３内に順次挿
入するため、第６図に図示した如く軸受部２のジャーナ
ル７の径、ベヤリング３の径が必然的にカム部８よりも
大きくなり、その結果エンジン回転数に対し軸受部２の
周速が速くなる。このため高回転時の焼付き防止のため
には、ジャーナル径に対する隙間比の関係から前述した
第４図の分割型軸受構造に比較してオイルクリヤランス
９を非常に大きく与える必要がある。

従ってクランクシャフトの回転に従い軸受部２のベヤリ
ング３径内において、バルブスプリングからの反力に応
じカムシャフト１が大きく変位し、更にロッカーアーム
により変位が拡大されて、バルブ開閉時期やバルブオー
バーラップ量等がばらつきやすいという不具合がある。
特に、その変位は、タイミングベルト側はカムシャフト
１が常に下に引張られているため小さく、反対側が大き
くなるので、気筒位置により異なっている。このため気
筒により弁の開閉時期従ってオーバーラップ角が大きく
バラツキ、気筒により吸、排気の残留割合が異なりアイ
ドル運転時には気筒間筒内圧にアンバランスを生じアイ
ドル運転の安定性を著しく損なうという問題点があっ
た。

本考案は、従来のこのような課題を解決することを目的
としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） このため本考案は、カムシャフト軸受部を構成する複数
のベヤリングを分割することなくシリンダヘッドに一体
に形成し、カムシャフトをシリンダヘッド一端側から上
記複数のベヤリング内に順次挿入するようにした内燃機
関の動弁装置において、複数の軸受部の中でカムシャフ
ト挿入方向の最先端となる軸受部におけるベヤリング径
およびオイルクリヤランスを、他の軸受部のベヤリング
径およびオイルクリヤランスよりも小さく設定するとと
もに、挿入方向の後端となるカムシャフト端部に、タイ
ミングベルトが巻き掛けられるベルトプーリを配置した
ことを特徴としている。

（作用） カムシャフト挿入方向最先端部のベヤリング径を小さく
することにより、隙間比の関係から必要となるオイルク
リヤランスが小さくなり、カムシャフトの軸直角方向の
動きが拘束されることになる。

また、これと反対側の端部では、カムシャフトにタイミ
ングベルトの張力が作用し、カムシャフトを軸直角方向
に押さえ付ける。

つまりカムシャフト両端において軸直角方向の動きが規
制される。

（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。第１図は、本
考案の一実施例を示す図である。

図は軸受部を詳細に示したので、従来例を示した第６図
と同一の構成部分には、同一の符号を付して、説明を省
略する。

この実施例は、４気筒機関用の動弁装置の例であり、＃
１〜＃５の５つの軸受部２を備えている。カムシャフト
１は、ベヤリング３を一体成形したシリンダヘッドに対
し、図の左側から右側へ向かって挿入され、つまり、図
右方が挿入方向最先端部となる。また、カムシャフト１
の図左側の端部に図示せぬベルトプーリが取り付けられ
るようになっている。

そして、この実施例においては、＃１〜＃４軸受部２の
４つのジャーナル７の径、ベヤリング３の内径、それぞ
れのオイルクリヤランス９は従来例と同じである。例え
ば、ジャーナル７，ベヤリング３の径が４７mm程度であ
り、そのオイルクリヤランス９は、１００μｍとなって
いる。これに対し、＃５軸受部２については、ジャーナ
ル７ａの径は２０±５mm、オイルクリヤランス９ａは３
０±５μｍに設定してある。なお＃１軸受部２の下側の
オイルクリヤランス９ｂは従来同様カムシャフト１が常
時図示しないタイミングベルトの張力により下方に引か
れているので極めて小さくなっている。

次に上記構成の作用を第２図および第３図を参照して説
明する。

カムシャフト１後端（カムシャフト１挿入方向先端）に
位置する＃５軸受部２のジャーナル７ａのオイルクリヤ
ランス９ａを上述のように３０±５μｍ程度まで小さく
すれば、この一端部でカムシャフト１の軸直角方向の動
きが規制される。またカムシャフト１の他端部は、前述
の如くタイミングベルトにより常時下に引かれているた
め、＃１軸受部２下部のオイルクリヤランス９ｂが極め
て小さくなり、やはりカムシャフト１の軸直角方向の動
きが規制される。つまり、カムシャフト１の各端部にお
ける＃１ジャーナル７ｂと＃５ジャーナル７ａとにより
カムシャフト１はその中心軸に対して直角方向の動きを
拘束されることになる。

このため、＃１ジャーナル７ｂと＃５ジャーナル７ａの
中間の＃２〜＃４ジャーナル７のオイルクリヤランス９
が１００μｍ程度と多少大きくともカムシャフト１の変
位は非常に小さくなる。

第２図は、オイルクリヤランスとアイドル安定度との関
係を示したものであるが、オイルクリヤランスを３０±
５μｍとすることによりアイドル運転は常に安定状態に
あることが分かる。

また、第３図は、ジャーナル径と隙間比との関係を示し
たもので、＃５ジャーナル７ａにおいては単にオイルク
リヤランス９ａのみを小さくしている訳ではなく、同時
にジャーナル径そのものも小さくしているため、潤滑に
必要な隙間比を適切な範囲に確保できる。上述の例で
は、隙間比が、０．０３０／２０＝１．５０×１０^-3と
なり、一般的に必要な隙間比１×１０^-3〜２．５×１０
^-3を満たすことができ、オイルクリヤランスが小さいに
もかかわらず、焼付く心配はない。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案によれば、カムシャフ
トの両端部の２箇所でカムシャフトの軸直角方向への動
きを規制することができ、一体型ベヤリングタイプとし
た場合に問題となるバルブ開閉時のカムシャフトの変位
の増大あるいは各気筒毎の変位のばらつきを抑制でき
る。また同時に、潤滑に必要な隙間比を十分に確保で
き、各ジャーナルの焼付きも防ぐことができる。つま
り、潤滑性能の低下を伴わずにカムシャフトの変位を抑
制でき、アイドル安定性の向上等が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すクランクシャフト軸受
部説明図、第２図はオイルクリヤランスとアイドル安定
度の関係を示す図、第３図はジャーナル径と隙間比の関
係を示す図、第４図乃至第６図は従来例を示し、第４図
（ａ）は分割型ベヤリングタイプ動弁装置の断面図、
（ｂ）は軸受部を説明するための分解図、第５図（ａ）
は一体型ベヤリングタイプ動弁装置の断面図、（ｂ）は
軸受部を説明するための分解図、第６図は、クランクシ
ャフト軸受部説明図である。 １……カムシャフト、２……軸受部、３……ベヤリン
グ、７……ジャーナル、７ａ……＃５ジャーナル、８…
…カム部、９……オイルクリヤランス、９ａ……＃５ジ
ャーナルオイルクリヤランス、９ｂ……＃１ジャーナル
オイルクリヤランス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カムシャフト軸受部を構成する複数のベヤ
   リングを分割することなくシリンダヘッドに一体に形成
   し、カムシャフトをシリンダヘッド一端側から上記複数
   のベヤリング内に順次挿入するようにした内燃機関の動
   弁装置において、 複数の軸受部の中でカムシャフト挿入方向の最先端とな
   る軸受部におけるベヤリング径およびオイルクリヤラン
   スを、他の軸受部のベヤリング径およびオイルクリヤラ
   ンスよりも小さく設定するとともに、 挿入方向の後端となるカムシャフト端部に、タイミング
   ベルトが巻き掛けられるベルトプーリを配置したことを
   特徴とする内燃機関の動弁装置。